涤／锦复合细旦丝针织物开纤工艺研究

　　王平，康音成，范雪荣

　　0前言

　　涤，锦复合丝既具有锦纶的耐磨、高强、易染、吸湿的优点，又有涤纶弹性好、保形性好、挺括、免烫的优点。采用涤/锦复合丝加工的织物，未经开纤加工前与常规化纤织物无多大区别，开纤加工后复合纤维被剥离成多根单线密度极低的超细纤维，织物经磨毛整理后，可获得高档仿桃皮绒产品的风格。开纤后的涤/锦复合丝织物具有柔软的手感和优异的疏水导湿性能，可广泛应用于各类高档面料和拭镜布、滤布、吸尘布等特种纺织品的加工。

　　涤/锦复合丝开纤的方法包括热处理法、酸处理法和碱处理法，其中碱处理法是一种常用的剥离方法。碱处理法开纤加工中，涤/锦复合丝织物在烧碱、促进剂和湿溶胀等综合作用下，涤纶组分部分溶去，涤/锦复合长丝裂解成单根涤、锦超细纤维。开纤中应注意合理控制开纤工艺，若减量率太大，不但会造成纤维强力的严重下降，织物的手感也会变差。本文考察了涤/锦复合细旦丝针织物开纤处理后的失重率、克重变化率及染色深度变化，探讨了烧碱与促进剂浓度、处理温度与时间等对开纤效果的影响。

　　1试验

　　1.1材料与试剂

　　166.7 dtex/72F涤/锦复合细旦丝针织物，PET/PA=70/30。

　　试剂：氧氧化钠、乙酸(冰醋酸)(以上分析纯)；阳离子促进剂1227、弱酸绿GS(C.I.AcidGreen25)、净洗剂209(以上工业级)

　　1.2仪器与设备

　　IR试色机(台湾RAPID公司)，数显恒温水浴锅(台湾RAPID公司)，Macbeth color—eye 7000A测色仪(美国)，sx-40扫描电镜(日本JEOL公司)等。

　　1.3试验方法

　　1.3.1开纤工艺

　　坯布→开纤(NaOH 0～9.0 g/L，1227 0～1.00g/L，T℃，t min，浴比1：50)→冷水洗→中和(HAc 1.0g/L)→水洗→烘干(105℃)。

　　1.3.2弱酸性绿Gs染色

　　采用弱酸性染料考察开纤后锦纶细旦丝组分的上染效果。

　　室温入染后，以1℃/min的升温速率加热嘲90℃，恒温染色10 min，再以0.5℃/min升至98℃恒温染色30 min。染后试样在2.0 g/L 209、90℃身件下皂洗10min、然后水洗、烘干。

　　染色处方：弱酸性绿Gs 0.5%(o.w.f)，醋酸0.5g/L，浴比1：50。

　　1.4测试方法

　　1.4.1失重率

　　式中：Wo——开纤前试样干重；W1——开纤角试样干重。

　　1.4.2克重变化率

　　式中：Wo——开纤前试样干重：W1——开纤后试样干重；Lao、Lbo开纤前试样纵、横向尺寸；La1、Lb1——开纤后试样纵横向尺寸。

　　1.4.3 K/S值

　　以Color-Eye 7000A测色仪，在D65光源、10°视场测色条件下测色，记录最大吸收波长处的试样K/S值，以4次测色结果的平均值作为该试样的染色深度值。

　　1.4.4涤，锦复合丝外观形态

　　采用SX一40扫描电镜，观察开纤前、后织物中的涤/锦复合丝不同的外观形态结构。

　　2结果与讨论

　　2.1 NaOH浓度变化对涤/锦复合针丝织物开纤效果的影响

　　涤/锦复合丝织物在碱法开纤加工中，涤纶组分部分表面大分子会发生酯键水解，生成可溶性的乙二醇和水溶性的对苯二甲酸盐，使织物产生明显的失重。表1中涤，锦复合丝织物在不同处理温度条件下，随着烧碱浓度的增加，织物失重率增加；相同烧碱浓度条件下，温度越高，失重率越大。另一方面，锦纶纤维组分虽然耐碱性较好，但耐热性较差，随着开纤温度升高，纤维强度延伸度会显著下降，收缩率大大提高。表1中当烧碱浓度为0时，失重率较低，但不同织物的克重却较原样增加较多，且温度越高，克重增量越明显，表明织物的纵、横向尺寸发生收缩。锦纶组分的热收缩性不仅可使织物的厚实感增加，而且为涤/锦复合长丝开纤中裂解成单根涤、锦超细纤维提供了动力，促进了开纤的进程。

　　表1 NaOH浓度变化对涤/锦复合丝针织物开纤效果的影响(C1227=0，t=45min)

　　随着烧碱浓度增加，复合丝中涤纶组分的溶去量增加，织物克重呈下降的趋势。当失重率接近30%时，织物的单位面积克重下降明显，织物的外观与手感趋于丝绸般轻薄柔软，失去了超细纤维织物应用的丰糯细腻风格。表1中采用弱酸性染料对开纤后的织物进行染色，测得的染色深度K/S值与失重率有一定关系，即失重率增加，裂解出的锦纶组分比例增加，K/S相应有所提高。这是由于不同温度条件下开纤后，随着更多锦纶组分的剥离，织物的亲水性增强，使得水溶性染料在锦纶上的得色量增加。另一方面，由于开纤后裂解出的细旦纤维的比表面积较大，使进入纤维内部被纤维(染料)选择吸收的光量减少，因此出现了随着织物失重率的增加，布面K/S的增量不如失重率增量明显。

　　2.2促进剂1227对涤/锦复合丝针织物开纤效果的影响

　　为减少烧碱用量，降低开纤温度，实验中还应用了季铵盐类表面活性剂1227(结构如图1)，研究了其对涤/锦复合丝开纤效果的影响规律。

　　图1促进剂1227结构式

　　表2 1227浓度变化对涤/锦复合丝针织物开纤效果影响(CNaOH=6.0 g/L，t=45min)

　　表2中在不同温度条件下，随着1227浓度增加，不同试样的失重率均有明显增加，克重表现出下降的趋势。其中，尤其以高温条件下的影响较为明显，如120℃处理条件下，涤/锦复合丝织物试样问的失重率极差值为18.24%，远高于90℃处理条件下的1.41%。这是由于促进剂1227是由很长的非极性脂肪链和极性基团组成，在溶液中1227中非极性部分吸附于涤纶纤维表面，使涤纶纤维表面带正电荷，而纤维表面存在的- N+，会使大量的OH-从溶液中向涤纶纤维表面扩散，促进了纤维碱减量。在开纤效果方面，弱酸性绿GS染色深度K/S值的变化表明了随着涤纶组分的溶去量增加，裂解出的锦纶单纤数量增加，得色量有所提升。

　　2.3处理时间对涤/锦复合丝织物开纤效果的影响

　　涤/锦复合丝针织物开纤加工中，涤纶大分子在烧碱作用下生成了对苯二甲酸钠，随着反应的进程烧碱浓度降低，涤纶纤维表面的富集的OH-浓度也逐渐下降。表3中的实验结果表明，不同温度条件下，随着开纤时间的延长，失重率均有所增加，但增量不明显。克重变化率和K/S值也表现出相似的规律。

　　表3处理时间对涤/锦复合针丝织物开纤效果影响(CNaOn=6.0 g/L，C1227=0.50 g/L)

　　2.4涤/锦复合丝针织物开纤前后的外观形态比较

　　采用CNaOH=6.0 g/L，C1227=0.50 g/L，T=110℃，t=45min的开纤工艺条件，对涤/锦复合丝针织物进行处理加工，处理前后的涤/锦复合丝外观形态的扫描电镜照片见图2。

　　(a)开纤前(b)开纤后

　　图2涤/锦复合丝织物开纤前后的外观形态

　　比较图2中开纤前后的复合丝外观形态照片，可明显地看出，涤纶组分在碱的作用发生部分水解，开纤后纤维截面的部分橘瓣分开，形成一定的空隙，表明锦纶组分发生一定的裂离移位，显示出较好的开纤效果。

　　3结论

　　3.1涤/锦复合丝针织物开纤加工中，随着烧碱和促进剂1227浓度增加、处理温度升高，织物失重率增加，处理时间对开纤效果的影响较其他因素小；

　　3.2涤/锦复合丝针织物热碱开纤时，处理温度越高，织物收缩率越大，克重增加越明显；烧碱浓度增加，克重随失重率增加而有所下降；

　　3.3弱酸性绿GS在开纤后涤/锦复合丝织物上染色深度K/S值增加，表明开纤后裂解出的锦纶细旦丝组分增加；

　　3.4当NaOH浓度为6.0 g/L，1227浓度为0.5g/L，经110℃处理45 min后，扫描电镜对涤/锦复合丝外观形态考察结果验证了涤、锦组分散开并移位，获得了较好的开纤效果。